JP2017180275A - Hermetic two-stage compressor and compressor system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、密閉型二段圧縮機、及びこれを備えた圧縮機システムに関する。 The present invention relates to a hermetic two-stage compressor and a compressor system including the same.
従来から、例えば冷凍空調用に用いられ、ハウジング内に密閉された低段側圧縮部、及び、高段側圧縮部を備える密閉型二段圧縮機が知られている。このような密閉型二段圧縮機の一例が特許文献1に開示されている。 Conventionally, for example, a hermetic two-stage compressor that is used for refrigeration and air conditioning and includes a low-stage compression unit and a high-stage compression unit that are sealed in a housing is known. An example of such a hermetic two-stage compressor is disclosed in Patent Document 1.
特許文献1の密閉型二段圧縮機では、低段側圧縮部としてロータリ圧縮機を配置し、高段側圧縮部としてスクロール圧縮機を配置し、ハウジング内に供給されたガスをロータリ圧縮機で圧縮した後、さらにスクロール圧縮機で圧縮してハウジングから吐出する。ハウジング内には低段側圧縮部、及び高段側圧縮部の潤滑用の油がハウジング内に保持された状態で密閉型二段圧縮機が運転される。密閉型二段圧縮機の運転効率の低下を回避するためには、ハウジング内には十分な量の油を保持しておくことが重要である。 In the hermetic two-stage compressor of Patent Document 1, a rotary compressor is arranged as a low-stage side compression unit, a scroll compressor is arranged as a high-stage side compression unit, and the gas supplied into the housing is transferred by the rotary compressor. After compression, the compressed air is further compressed by a scroll compressor and discharged from the housing. The hermetic two-stage compressor is operated in a state where lubricating oil for the low-stage compression section and the high-stage compression section is held in the housing. In order to avoid a decrease in operating efficiency of the hermetic two-stage compressor, it is important to retain a sufficient amount of oil in the housing.
ここでハウジング内の一部の油は、圧縮されたガスとともにハウジング外へ吐出されてしまう。密閉型二段圧縮機では、ハウジング外へ吐出された油が再度ハウジング内へ戻るように、油戻し管が設置されるものが知られているが、システム配管が長くなる等の問題により、ハウジング内へ十分な油を戻すことができず、ハウジング内の油量が不足する場合がある。このためハウジングの内容積を大きくすることでハウジング内の油の保持量を増大させ、このような油量不足の問題を解決することが考えられる。
しかしながら、例えば二酸化炭素のようなガスを圧縮する場合、ハウジング内は非常に高圧となるためハウジングの耐圧性能を高くする必要がある。この場合、ハウジング内の油量不足を解消しようとして仮にハウジングの内容積を大きくすると、これに伴ってハウジングの肉厚を大きくしなければならない。この結果、密閉型二段圧縮機が大型化したり、重量が増加する等の問題が生じてしまう。
Here, a part of the oil in the housing is discharged out of the housing together with the compressed gas. In a hermetic type two-stage compressor, an oil return pipe is known so that oil discharged outside the housing returns to the housing again. However, due to problems such as long system piping, the housing Sufficient oil cannot be returned to the inside, and the amount of oil in the housing may be insufficient. For this reason, it is conceivable to increase the amount of oil retained in the housing by increasing the internal volume of the housing, and to solve the problem of insufficient oil amount.
However, when compressing a gas such as carbon dioxide, for example, the inside of the housing has a very high pressure, so the pressure resistance performance of the housing needs to be increased. In this case, if the inner volume of the housing is increased in order to solve the shortage of oil in the housing, the thickness of the housing must be increased accordingly. As a result, problems such as an increase in the size of the hermetic two-stage compressor and an increase in weight occur.
そこで本発明は、大型化、及び重量増加を回避しつつ、ハウジング内の油保持量を増大することが可能な密閉型二段圧縮機、及び、これを備えた圧縮機システムを提供する。 Therefore, the present invention provides a hermetic two-stage compressor capable of increasing the amount of oil retained in the housing while avoiding an increase in size and weight, and a compressor system including the same.
本発明の第一の態様に係る密閉型二段圧縮機は、内部の下部に油溜まりを有するハウジングと、前記ハウジングの内部で、ガスを圧縮する低段側圧縮部と、前記ハウジングの内部で、前記低段側圧縮部の上方に配置されて、該低段側圧縮部から吐出されたガスをさらに圧縮する高段側圧縮部と、前記油溜まりの位置、及び、前記油溜まりの位置の上方で前記ハウジングの内部に連通し、油を貯留し、かつ前記ハウジングの内部に油を供給するオイルポットと、を備えている。 A hermetic two-stage compressor according to a first aspect of the present invention includes a housing having an oil sump at a lower portion inside thereof, a low-stage compression portion that compresses gas inside the housing, and an inside of the housing. A high-stage compression unit that is disposed above the low-stage compression unit and further compresses the gas discharged from the low-stage compression unit, the position of the oil reservoir, and the position of the oil reservoir An oil pot that communicates with the interior of the housing at the top, stores oil, and supplies oil to the interior of the housing.
このような密閉型二段圧縮機では、ハウジングの内部に連通するオイルポットを設けたことで、常時ハウジングの内部に油を供給することができる。また、オイルポットは油溜まりの上方でハウジングの内部に連通しているため、ハウジングの内部とオイルポットの内部とで圧力を同じにすることができる。従って、オイルポット内の油の液面位置とハウジングの油溜まりの液面位置とを同一レベルに保つことが可能となる。このため、オイルポット内の油量を調整することで、ハウジングの内部の油量を容易に調整することができ、ハウジングの内部の油量不足を回避できる。 In such a hermetic two-stage compressor, oil can be constantly supplied to the inside of the housing by providing an oil pot communicating with the inside of the housing. In addition, since the oil pot communicates with the interior of the housing above the oil reservoir, the pressure can be the same between the interior of the housing and the interior of the oil pot. Therefore, it is possible to keep the oil level in the oil pot and the level of the oil sump in the housing at the same level. For this reason, by adjusting the oil amount in the oil pot, the oil amount inside the housing can be easily adjusted, and the shortage of the oil amount inside the housing can be avoided.
また、本発明の第二の態様に係る密閉型二段圧縮機は、上記第一の態様における前記オイルポットに設けられ、該オイルポットと前記ハウジングにおける前記高段側圧縮部に対応する位置とを接続して、前記高段側圧縮部からの油を前記オイルポットへ導入可能とする油落し部をさらに備えていてもよい。 Further, the hermetic two-stage compressor according to the second aspect of the present invention is provided in the oil pot in the first aspect, and the oil pot and the position corresponding to the high-stage compression portion in the housing; May be further provided with an oil dropping part that allows oil from the higher stage compression part to be introduced into the oil pot.
このような位置に油落し部を設けることで、高段側圧縮部で潤滑に使用された油をオイルポットへ導入することが可能となる。従って、ハウジングから吐出されるガスとともにハウジングの外部へ流出してしまう油量を低減でき、ハウジングの内部の油量不足をさらに回避することができる。
さらに、油落し部はオイルポットに接続されてオイルポットを経由してハウジングの内部に油を戻すことができる。このため、油落し部を直接ハウジングに接続して油落し部から直接ハウジングの内部に油を戻す場合に比べて、油を戻す際に、ハウジングの内部のガスの流れによってハウジングの内部に戻した油が巻き上げられてしまうことを抑制できる。よって、巻き上げられた油が高段側圧縮部を通過してハウジングの外部に吐出されてしまうことを回避できる。この結果、システム内の油循環量(OC%)を低減することが可能となる。
By providing the oil dropping part at such a position, it becomes possible to introduce the oil used for lubrication in the high stage side compression part into the oil pot. Therefore, the amount of oil that flows out of the housing together with the gas discharged from the housing can be reduced, and a shortage of the amount of oil inside the housing can be further avoided.
Furthermore, the oil spill part is connected to the oil pot and can return the oil to the inside of the housing via the oil pot. For this reason, compared with the case where the oil dropping part is directly connected to the housing and the oil is returned directly from the oil dropping part to the inside of the housing, the oil is returned to the inside of the housing by the gas flow inside the housing. It can suppress that oil is wound up. Therefore, it is possible to avoid that the oil that has been wound up passes through the high-stage compression portion and is discharged outside the housing. As a result, it is possible to reduce the amount of oil circulation (OC%) in the system.
また、本発明の第三の態様に係る密閉型二段圧縮機は、上記第一又は第二の態様における前記高段側圧縮部から吐出されたガスから油を分離するオイルセパレータと、前記オイルセパレータと前記オイルポットとを接続して、前記オイルセパレータからの油を前記オイルポットへ導入可能とする油戻し部と、をさらに備えていてもよい。 Further, the hermetic two-stage compressor according to the third aspect of the present invention includes an oil separator that separates oil from the gas discharged from the high-stage-side compression section in the first or second aspect, and the oil An oil return unit may be further provided that connects the separator and the oil pot so that oil from the oil separator can be introduced into the oil pot.
このような油戻し部を設けることで、高段側圧縮部で圧縮されてハウジングから吐出されるガスとともにハウジング外部へ流出してしまう油をオイルセパレータ及び油戻し部を介してオイルポットへ戻すことができるため、ハウジングの内部の油量不足をさらに回避することができる。
さらに、油戻し部はオイルポットに接続されてオイルポットを経由してハウジングの内部に油を戻すことができる。このため、油戻し部を直接ハウジングに接続して油戻し部から直接ハウジングの内部に油を戻す場合に比べて、油を戻す際に、ハウジングの内部のガスの流れによってハウジングの内部に戻した油が巻き上げられてしまうことを抑制できる。よって、巻き上げられた油が高段側圧縮部を通過してハウジングの外部に吐出されてしまうことを回避できる。この結果、システム内の油循環量(OC%)を低減することが可能となる。
By providing such an oil return part, the oil that is compressed by the high-stage compression part and discharged from the housing together with the gas discharged from the housing is returned to the oil pot via the oil separator and the oil return part. Therefore, a shortage of oil in the housing can be further avoided.
Further, the oil return portion is connected to the oil pot and can return oil to the inside of the housing via the oil pot. Therefore, compared with the case where the oil return part is directly connected to the housing and the oil is returned directly from the oil return part to the inside of the housing, the oil is returned to the inside of the housing by the gas flow inside the housing. It can suppress that oil is wound up. Therefore, it is possible to avoid that the oil that has been wound up passes through the high-stage compression portion and is discharged outside the housing. As a result, it is possible to reduce the amount of oil circulation (OC%) in the system.
また、本発明の第四の態様に係る密閉型二段圧縮機は、上記第三の態様における前記オイルポットの熱によって、前記ハウジングに噴きこむガス(インジェクションガス)を加熱するガス熱交換部をさらに備えていてもよい。 Further, the hermetic two-stage compressor according to the fourth aspect of the present invention includes a gas heat exchange unit that heats the gas (injection gas) injected into the housing by the heat of the oil pot in the third aspect. Furthermore, you may provide.
高段側圧縮部で圧縮されてハウジングから吐出されてオイルセパレータへ導入されるガスは高温となっているため、このガスに含まれる油も高温となっている。従って、この高温となった油を油戻し部によってオイルセパレータからオイルポットへ導入することで、オイルポットの加熱が可能となる。
ここで、加熱されたオイルポットと、ハウジングへ直接噴きこむガス(インジェクションガス)との間でガス熱交換部によって熱交換を行うことで、ガスを加熱した状態でハウジングへ噴き込むことが可能となる。従って、加熱不足により液冷媒がインジェクションされるのを抑制でき、圧縮機の信頼性を向上することができる。
Since the gas compressed by the high-stage side compression section, discharged from the housing and introduced into the oil separator is at a high temperature, the oil contained in this gas is also at a high temperature. Therefore, the oil pot can be heated by introducing the oil at a high temperature from the oil separator to the oil pot through the oil return portion.
Here, by performing heat exchange between the heated oil pot and the gas directly injected into the housing (injection gas) by the gas heat exchanger, it is possible to inject the gas into the housing in a heated state. Become. Therefore, liquid refrigerant can be prevented from being injected due to insufficient heating, and the reliability of the compressor can be improved.
また、本発明の第五の態様に係る密閉型二段圧縮機は、上記第三又は第四の態様におけるガスから液相を分離して気相を前記低段側圧縮部に供給するアキュムレータと、前記オイルポットの熱によって、前記アキュムレータを加熱するアキュムレータ熱交換部と、をさらに備えていてもよい。 Further, the hermetic two-stage compressor according to the fifth aspect of the present invention includes an accumulator that separates a liquid phase from the gas in the third or fourth aspect and supplies a gas phase to the low-stage compression unit. And an accumulator heat exchanging section that heats the accumulator with the heat of the oil pot.
高段側圧縮部で圧縮されてハウジングから吐出されてオイルセパレータへ導入されるガスは高温となっているため、このガスに含まれる油も高温となっている。従って、この高温となった油を油戻し部によってオイルセパレータからオイルポットへ導入することで、オイルポットの加熱が可能となる。
ここでアキュムレータ熱交換部によって、加熱されたオイルポットと、アキュムレータとの間で熱交換を行うことで、低段側圧縮部へガスを供給する前にアキュムレータで事前にガスを加熱することが可能となる。よって液冷媒が吸入されるのを抑制でき、圧縮機の信頼性を向上することができる。
Since the gas compressed by the high-stage side compression section, discharged from the housing and introduced into the oil separator is at a high temperature, the oil contained in this gas is also at a high temperature. Therefore, the oil pot can be heated by introducing the oil at a high temperature from the oil separator to the oil pot through the oil return portion.
Here, by performing heat exchange between the heated oil pot and the accumulator by the accumulator heat exchanging unit, it is possible to heat the gas in advance with the accumulator before supplying the gas to the lower stage compression unit It becomes. Therefore, inhalation of the liquid refrigerant can be suppressed, and the reliability of the compressor can be improved.
また、本発明の第六の態様に係る密閉型二段圧縮機では、上記第五の態様における前記アキュムレータと前記オイルポットとが隣接して配置されていてもよい。 In the hermetic two-stage compressor according to the sixth aspect of the present invention, the accumulator and the oil pot in the fifth aspect may be arranged adjacent to each other.
このような位置にアキュムレータとオイルポットとを配置することで、ハウジングにオイルポットを取り付けるためのブラケットと、ハウジングにアキュムレータを取り付けるためのブラケットとを共通化することができる。よって、密閉型二段圧縮機の製造の容易化や、コストダウンが可能となる。 By arranging the accumulator and the oil pot at such a position, a bracket for attaching the oil pot to the housing and a bracket for attaching the accumulator to the housing can be made common. Therefore, it becomes easy to manufacture the hermetic two-stage compressor and reduce the cost.
また、本発明の第七の態様に係る密閉型二段圧縮機は、上記第一から第六のいずれかの態様における前記オイルポットに設けられ、前記ハウジングにおける前記油溜まりの位置に接続される接続管を備えて、前記オイルポットの内部が前記油溜まりの位置で前記ハウジングの内部に連通し、前記接続管の外周面には油の温度を計測する温度センサを設置するセンサ取付部が設けられていてもよい。 A hermetic two-stage compressor according to a seventh aspect of the present invention is provided in the oil pot according to any one of the first to sixth aspects, and is connected to the position of the oil sump in the housing. A connecting pipe is provided, the inside of the oil pot communicates with the inside of the housing at the position of the oil sump, and a sensor mounting portion is provided on the outer peripheral surface of the connecting pipe for installing a temperature sensor for measuring oil temperature. It may be done.
このようにセンサ取付部を接続管に設けることで、ハウジングの壁面に比べて厚さ寸法が小さい接続管の外周面に温度センサを設置できる。よって、ハウジングにおける油溜まりの油により近い位置で温度センサを設置して、温度センサによる油溜まりの油の温度計測が可能となる。よって、油溜まりの油の温度の計測制度を向上できる。 By providing the sensor mounting portion on the connecting pipe in this manner, the temperature sensor can be installed on the outer peripheral surface of the connecting pipe having a smaller thickness than the wall surface of the housing. Therefore, it is possible to measure the temperature of the oil in the oil reservoir by installing the temperature sensor at a position closer to the oil in the oil reservoir in the housing. Therefore, the measurement system of the temperature of the oil in the oil reservoir can be improved.
また、本発明の第八の態様に係る密閉型二段圧縮機は、上記第一から第七のいずれかの態様における前記オイルポットに設けられ、該オイルポット内の油の液面の高さを計測する液面センサをさらに備えていてもよい。 Further, the hermetic two-stage compressor according to the eighth aspect of the present invention is provided in the oil pot according to any one of the first to seventh aspects, and the height of the oil level in the oil pot. You may further provide the liquid level sensor which measures this.
このような液面センサによって、オイルポット内の液面位置を計測することで、オイルポット内の液面位置と同一レベルとなっているハウジングの油溜まりの液面位置を、間接的に計測することができる。よって液面センサの計測結果を基にオイルポット内の油量を調整することで、容易にハウジングの内部の油量が不足しないように調整することができ、ハウジングの内部の油量不足を回避できる。 By measuring the liquid level position in the oil pot with such a liquid level sensor, the liquid level position of the oil sump in the housing at the same level as the liquid level position in the oil pot is indirectly measured. be able to. Therefore, by adjusting the amount of oil in the oil pot based on the measurement result of the liquid level sensor, it is possible to easily adjust so that the amount of oil in the housing does not run short, and avoid shortage of oil in the housing. it can.
また、本発明の第九の態様に係る圧縮機システムは、複数の上記第一から第八のいずれかの態様における密閉型二段圧縮機と、各々の前記密閉型二段圧縮機における前記オイルポット同士を接続する均油管と、をさらに備えている。 The compressor system according to the ninth aspect of the present invention includes a plurality of hermetic two-stage compressors according to any one of the first to eighth aspects, and the oil in each of the hermetic two-stage compressors. And an oil equalizing pipe for connecting the pots.
このような圧縮機システムでは、上記の密閉型二段圧縮機を備えることで常時ハウジングの内部にオイルポットから油を供給することができ、オイルポット内の油量を調整することで、ハウジングの内部の油量を容易に調整することができるため、ハウジングの内部の油量不足を回避できる。
さらに、均油管によって複数の密閉型二段圧縮機におけるオイルポット同士で、油の受け渡しが可能となる。よって、圧縮機システム全体で、ハウジング内部の油量不足を解消することができ、圧縮機システムの信頼性を向上することができる。
さらに、均油管はオイルポットに接続されており、オイルポットを経由してハウジングの内部に油を供給することができる。このため、均油管を直接ハウジングに接続して均油管から直接ハウジングの内部に油を供給する場合に比べて、油を供給する際に、ハウジングの内部のガスの流れによってハウジングの内部に供給した油が巻き上げられてしまうことを抑制できる。よって、巻き上げられた油が高段側圧縮部を通過してハウジングの外部に吐出されてしまうことを回避できる。この結果、システム内の油循環量(OC%)を低減することが可能となる。
In such a compressor system, it is possible to always supply oil from the oil pot to the inside of the housing by providing the above-described hermetic two-stage compressor, and by adjusting the amount of oil in the oil pot, Since the internal oil amount can be easily adjusted, the shortage of the oil amount inside the housing can be avoided.
Furthermore, oil can be delivered between the oil pots in the plurality of hermetic two-stage compressors by the oil equalizing pipe. Therefore, the shortage of the oil amount inside the housing can be solved in the entire compressor system, and the reliability of the compressor system can be improved.
Further, the oil equalizing pipe is connected to the oil pot, and oil can be supplied to the inside of the housing via the oil pot. For this reason, compared with the case where the oil leveling pipe is directly connected to the housing and the oil is supplied directly from the oil leveling pipe to the inside of the housing, the oil is supplied to the inside of the housing by the gas flow inside the housing. It can suppress that oil is wound up. Therefore, it is possible to avoid that the oil that has been wound up passes through the high-stage compression portion and is discharged outside the housing. As a result, it is possible to reduce the amount of oil circulation (OC%) in the system.
上記の密閉型二段圧縮機、及び、圧縮機システムによれば、上記のオイルポットを設けたことで、大型化、及び重量増加を回避しつつ、ハウジング内の油保持量を増大することが可能となる。 According to the above-described hermetic two-stage compressor and compressor system, by providing the above oil pot, it is possible to increase the amount of oil retained in the housing while avoiding an increase in size and weight. It becomes possible.
以下、本発明の実施形態における圧縮機システム1について説明する。
図1に示すように、圧縮機システム1は、複数の密閉型二段圧縮機2(以下、二段圧縮機2とする)と、これら二段圧縮機2同士を接続する均油管3とを備えている。
Hereinafter, the compressor system 1 in the embodiment of the present invention will be described.
As shown in FIG. 1, a compressor system 1 includes a plurality of hermetic two-stage compressors 2 (hereinafter referred to as two-stage compressors 2), and an
図2に示すように、各々の二段圧縮機2は、例えば二酸化炭素等のガスである冷媒Rを圧縮する。二段圧縮機2は、ハウジング11と、ハウジング11の内部に設けられたロータリ圧縮機(低段側圧縮部)12、スクロール圧縮機(高段側圧縮部)13、電動モータ14、及び回転軸15と、ハウジング11の外部に設けられたアキュムレータ16及びオイルポット17とを備えている。
As shown in FIG. 2, each two-
ハウジング11は、円筒状をなす本体部21と、本体部21の上下の開口を閉塞する上部蓋部22及び下部蓋部23とを備えている。そしてハウジング11は内部の空間を密閉している。
The
回転軸15は、ハウジング11の内部で上部に設けられた上部軸受31と、ハウジング11の内部で下部に設けられた下部軸受32A、32Bとによって支持されて、ハウジング11に対して軸線X回りに回転可能となっている。スクロール圧縮機13の上部には、固定スクロール51にボルト70で固定されたディスチャージカバー60が設けられており、ディスチャージカバー60の内部は、ハウジング11の内部空間に対して密閉されている。ここで、ハウジング11の内部空間を中間圧空間MCとし、ディスチャージカバー60の内部空間を吐出空間DCとする。
The
電動モータ14は、ハウジング11における中間圧空間MC内で、回転軸15の外周側に配置されて、回転軸15を軸線X回りに回転させる。即ち、電動モータ14は、回転軸15の外周面に固定されたロータ38と、ロータ38の外周面に径方向に対向して、ハウジング11の本体部21の内周面に固定されたステータ39とを有している。電動モータ14には不図示の電源が接続されて、この電源からの電力によって回転軸15を回転させる。
The
ロータリ圧縮機12は、ハウジング11の内部で、電動モータ14の下方で、下部蓋部23に隣接した位置に配置されている。ロータリ圧縮機12は、回転軸15に設けられた偏心軸部41と、偏心軸部41に固定され、回転軸15の回転に伴って軸線Xに対して偏心して回転するピストンロータ42と、ピストンロータ42を収容する圧縮室C1が内部に形成されたシリンダ44とを備えている。
The
シリンダ44には冷媒Rを内部に流入可能とする吸入孔44aが形成されている。吸入孔44aにはハウジング11の本体部21を貫通して設けられた吸入管33が接続されており、吸入管33を通じてハウジング11の外部から冷媒Rが供給される。また、シリンダ44には不図示の吐出孔が形成されており、この吐出孔からハウジング11の中間圧空間MCにロータリ圧縮機12で圧縮された冷媒Rが吐出されるようになっている。
The cylinder 44 is formed with a
ここで、下部軸受32A、32Bは、ロータリ圧縮機12を軸線Xの方向に上下から挟むようにして配置されて、シリンダ44にボルト48で固定されている。
Here, the
ハウジング11の底部には油Aが貯留されており、油溜まりO1が設けられている。油Aの初期封入時における油溜まりO1の液面は、ロータリ圧縮機12の上方に位置している。これによりロータリ圧縮機12は、油溜まりO1の中で駆動される。
Oil A is stored at the bottom of the
スクロール圧縮機13は、ハウジング11の内部で電動モータ14の上方に配置されている。スクロール圧縮機13は、上部軸受31に固定された固定スクロール51と、固定スクロール51の下方で固定スクロール51に対向して配置された旋回スクロール57とを備えている。
The
固定スクロール51は、上部軸受31の上面に固定された端板52と、端板52から下方に突出する固定ラップ53とを有している。端板52の中央部(軸線X近傍)には、上下に貫通する吐出孔52aが形成されている。
The fixed
旋回スクロール57は、上部軸受31と固定スクロール51の端板52とで軸線Xの方向に挟まれるようにして配置されて回転軸15に固定された端板58と、端板58から上方に突出する旋回ラップ59とを有している。
The orbiting
端板58は、回転軸15の上端に設けられた偏心軸部56に固定されて、回転軸15の回転に伴って軸線Xに対して偏心して回転する。
The
旋回ラップ59は、固定ラップ53と噛み合うことで固定ラップ53との間に冷媒Rを圧縮する圧縮室C2を形成している。
ここで固定スクロール51には、ロータリ圧縮機12で圧縮されてハウジング11の中間圧空間MC内に吐出された冷媒Rを圧縮室C2内に吸入する不図示の吸入孔が形成されている。圧縮室C2で圧縮された冷媒Rは、固定スクロール51の吐出孔52aを通じて、ディスチャージカバー60内の吐出空間DCを通じて、ハウジング11を貫通して吐出空間DCに開口して設けられた吐出管34からハウジング11の外部へ吐出される。
The swirl wrap 59 meshes with the fixed
Here, the fixed
アキュムレータ16は、ハウジング11の外部に配置され、ハウジング11の本体部21の外周面にブラケット37aを介して固定されている。アキュムレータ16では、冷媒Rから液相を分離し、冷媒Rの気相を吸入管33を通じてロータリ圧縮機12へ供給する。
The
オイルポット17は、ハウジング11の外部に配置され、ハウジング11の本体部21の外周面にブラケット37bを介して固定されている。オイルポット17は、筒状のポット本体部61と、ポット本体部61の上下の開口を閉塞するとともに、本体部21に対して着脱可能に設けられたポット上蓋部62及びポット下蓋部63とを備えている。そしてオイルポット17は内部に油Aを貯留して油溜まりO2が形成されている。オイルポット17には、圧縮機システム1の外部から油Aを供給する不図示の油供給源が設けられていてもよい。
The
またオイルポット17には、ポット下蓋部63の下端部とハウジング11の下部蓋部23の下端部とを接続する下部接続管67が設けられている。下部接続管67はオイルポット17の内部の下部の油溜まりO2の中と、ハウジング11内部の油溜まりO1の中とに開口しているとともに、これら油溜まりO1、O2の液面よりも下方に配置されている。
The
また下部接続管67の外周面には、温度を計測する温度センサ81を着脱可能に取り付けられるように、センサ取付部69が設けられている。センサ取付部69はハウジング11に近接した位置で下部接続管67に設けられるとよい。温度センサ81では、下部接続管67の外周面の温度を計測することで、間接的にハウジング11内の油溜まりO1の油Aの温度を計測するようになっている。
A
さらに、オイルポット17には、ポット上蓋部62の上端部とハウジング11の本体部21とを接続する上部接続管68が設けられている。上部接続管68はオイルポット17内部の油溜まりO2の上方と、ハウジング11内部の油溜まりO1の上方の中間圧空間MCとに開口している。
Further, the
ここで、本実施形態では、オイルポット17には油落し管(油落し部)72が接続されて設けられている。油落し管72は、オイルポット17の上端部と、ハウジング11におけるスクロール圧縮機13に対応する位置とを接続して、スクロール圧縮機13からの油Aをオイルポット17へ導入可能とする。ここで上部軸受31には、径方向に貫通して旋回スクロール57が偏心軸部56に固定された軸線Xの方向の位置で、ハウジング11の内部に開口する軸受流路31aが形成されている。さらに、ハウジング11には、軸受流路31aとハウジング11の外部とを連通する落し管用開口36が形成されている。油落し管72は、これら軸受流路31a及び落し管用開口36に挿入されることでハウジング11に接続されている。
Here, in the present embodiment, the
さらに本実施形態では、吐出管34にはオイルセパレータ71が設けられている。オイルセパレータ71は、吐出管34から吐出された冷媒R中から油Aを分離する。
そしてオイルポット17には、オイルセパレータ71とオイルポット17とを接続する油戻し管(油戻し部)73が設けられている。
油戻し管73は、オイルセパレータ71で分離された油Aをオイルポット17へ導入可能としている。油戻し管73は、オイルポット17内の油溜まりO2の液面よりも上方でオイルポット17の内部に開口している。
Furthermore, in this embodiment, the
The
The
さらに本実施形態では、オイルポット17には、オイルポット17の熱によって、ハウジング11内へ噴きこむ冷媒R1(インジェクション冷媒)を加熱する冷媒熱交換部(ガス熱交換部)74が設けられている。ここでハウジング11には、内外を貫通するように設けられた噴込管35が設けられている。
例えば冷媒熱交換部74は、流体Fをオイルポット17の壁面と、噴込管35に接続される冷媒供給源75との間で循環させることで、オイルポット17と噴込管35からスクロール圧縮機13に噴き込む冷媒R1の加熱を行う。
Further, in the present embodiment, the
For example, the refrigerant
さらに本実施形態では、オイルポット17には、オイルポット17の熱によって、アキュムレータ16を加熱するアキュムレータ熱交換部77が設けられている。アキュムレータ熱交換部77は例えば、流体Fをオイルポット17の壁面と、アキュムレータ16の壁面との間で循環させることで、アキュムレータ16の加熱を行う。
Furthermore, in the present embodiment, the
さらに本実施形態では、オイルポット17の壁面にはオイルポット17内の油溜まりO2の液面の高さ位置を計測可能な液面センサ82が設けられている。液面センサ82は、オイルポット17の壁面に上下に互いに離れて設けられた一対の計測部82a、82bを有している。そして、液面センサ82は、上部の計測部82aに液面位置が到達すると信号を発するとともに、下部の計測部82bよりも液面位置が低くなると信号を発する。これにより、一対の計測部82a、82b同士の間に、油Aの液面位置を保つことを可能としている。
Further, in the present embodiment, a
図1に示すように、均油管3は各々の二段圧縮機2におけるオイルポット17の壁面に、液面センサ82における一対の計測部82a、82bの間で接続されてこの位置でオイルポット17の内部に開口している。均油管3は、隣り合う二段圧縮機2のオイルポット17の内部同士を連通している。
ここで均油管3の開口位置は、オイルポット17内への油Aの初期封入時の油溜まりO1の液面位置よりも上方に位置しているとよい。
As shown in FIG. 1, the
Here, the opening position of the
以上説明した本実施形態の圧縮機システム1では、各々の二段圧縮機2のハウジング11の内部に連通するオイルポット17を設けたことで、常時、ハウジング11の内部に油Aを供給することができる。また、オイルポット17は油溜まりO1の上方でハウジング11の内部に連通しているため、オイルポット17内の油溜まりO2の液面位置と、ハウジング11の油溜まりO1の液面位置とを同一レベルに保つことが可能となる。このため、オイルポット17内の油Aの量を調整することで、ハウジング11の内部の油Aの量を容易に調整することができ、ハウジング11の内部の油量不足を回避できる。
In the compressor system 1 of the present embodiment described above, the
従って、圧縮機システム1ではオイルポット17を設けたことで、油量不足を解消するためにハウジング11のサイズを大きくする必要がない。このため、これに伴ってハウジング11の肉厚を大きくする必要がなくなる。よって、二段圧縮機2の大型化、及び重量増加を回避しつつ、ハウジング11内の油Aの保持量を増大することが可能となる。
Therefore, the compressor system 1 is provided with the
さらに本実施形態では、ロータリ圧縮機12で圧縮された後の中間圧の冷媒Rが存在する中間圧空間MCに上部接続管68が開口している。このため、ロータリ圧縮機12から吐出された油Aを効果的にオイルポット17へ流入させることができる。従って、冷媒R中の油Aの量を低減した状態で冷媒Rをスクロール圧縮機13へ供給することができ、スクロール圧縮機13から吐出される冷媒R中の油Aの量を低減することができる。この結果、ハウジング11内の油Aの保持量をさらに増大することが可能となる。
Further, in the present embodiment, the upper connecting
また、オイルポット17に油落し管72を設けることで、スクロール圧縮機13で潤滑に使用された油Aをオイルポット17へ導入することが可能となる。従って、ハウジング11から吐出管34を通じて吐出される冷媒Rとともに、ハウジング11の外部へ流出してしまう油Aの量を低減でき、ハウジング11の内部の油量不足をさらに回避することができる。
Further, by providing the
さらに、油落し管72がオイルポット17に接続され、油落し管72からオイルポット17を経由して、ハウジング11の内部に油Aを戻すことができる。このため、油落し管72をハウジング11に直接取り付けて、ハウジング11の内部に油Aを戻す場合に比べて、ハウジング11の内部に油Aを戻した際に、ハウジング11の内部の冷媒Rの流れによってハウジング11の内部に戻した油Aの巻き上げを抑制することができる。よって、巻き上げられた油Aがスクロール圧縮機13を通過してハウジング11の外部に吐出されてしまうことを回避できる。この結果、システム内の油循環量(OC%)を低減することが可能となる。
Further, the
また、オイルポット17に油戻し管73を設けることで、スクロール圧縮機13で圧縮されてハウジング11から吐出される冷媒Rとともにハウジング11の外部へ流出してしまう油Aをオイルセパレータ71及び油戻し管73を介してオイルポット17へ戻すことができる。このため、ハウジング11の内部の油量不足をさらに回避することができる。
Further, by providing the
さらに、油戻し管73からオイルポット17を経由して、ハウジング11の内部に油Aを戻すことができる。このため、油戻し管73をハウジング11に直接取り付けて、ハウジング11の内部に油Aを戻す場合に比べて、オイルポット17からハウジング11の内部に油Aを戻した際にハウジング11の内部の冷媒Rの流れによってハウジング11の内部に戻した油Aの巻き上げを抑制することができる。よって、ハウジング11から外部に吐出される油Aの量を低減してシステム内の油循環量(OC%)を低減することが可能となる。さらにハウジング11に比べてオイルポット17の方が肉厚が薄いため、油戻し管73を容易に設置できる。このため、製造コストを抑えることが可能となる。
Further, the oil A can be returned from the
また、スクロール圧縮機13で圧縮されてハウジング11から吐出されてオイルセパレータ71へ導入される冷媒Rは高温となっている。このため、この冷媒Rに含まれる油Aも高温となっている。従って、この高温となった油Aを油戻し管73によってオイルセパレータ71からオイルポット17へ導入することで、オイルポット17の加熱が可能となる。
The refrigerant R compressed by the
そこで冷媒熱交換部74によって、加熱されたオイルポット17と、ハウジング11内へ噴きこむ冷媒R1(インジェクション冷媒)との間で例えば流体Fによって熱交換を行うことで、この冷媒R1を加熱した状態でハウジング11内へ噴き込むことが可能となる。従って、加熱不足により液冷媒がインジェクションされるのを抑制でき、二段圧縮機2の信頼性を向上することができる。
Therefore, the refrigerant
さらにアキュムレータ熱交換部77によって、加熱されたオイルポット17と、アキュムレータ16との間で例えば流体Fによって熱交換を行うことで、ロータリ圧縮機12へ冷媒Rを供給する前に、アキュムレータ16で事前に冷媒Rの加熱が可能となる。よって液冷媒が吸入されるのを抑制でき、二段圧縮機2の信頼性を向上することができる。
Further, the heat is exchanged between the
また、センサ取付部69を下部接続管67に設けることで、ハウジング11の壁面に比べて厚さ寸法が小さい下部接続管67の外周面に温度センサ81を設置できる。よって、より油溜まりO1の油Aに近い位置で温度センサ81を設置し、温度センサ81による温度計測が可能となる。よって、油Aの温度の計測制度の向上が可能となる。
Further, by providing the
また、液面センサ82によって、オイルポット17内の油溜まりO2の液面位置を計測することで、オイルポット17内の液面位置と同一レベルとなっているハウジング11の油溜まりO1の液面位置を、間接的に計測することができる。よって液面センサ82の計測結果を基にオイルポット17内の油Aの量を調整することで、ハウジング11の内部の油Aの量を容易に調整することができ、ハウジング11の内部の油量不足を回避することができる。
Further, the liquid level of the oil reservoir O2 in the
また均油管3によって、複数の二段圧縮機2におけるオイルポット17同士の間で、油Aの受け渡しが可能となる。即ち、一つの二段圧縮機2のオイルポット17内の油Aの量が増加して液面が均油管3の位置を超えるまで上昇した際には、均油管3に接続された他の二段圧縮機2におけるオイルポット17に向けて油Aを導入することができる。よって、圧縮機システム1中のいずれかの二段圧縮機2のオイルポット17で油量不足が生じることを回避できる。この結果、いずれかの二段圧縮機2のハウジング11内の油量不足が生じることを回避できる。よって、圧縮機システム1全体で、ハウジング11内部の油量不足を解消することができ、圧縮機システム1の信頼性を向上することができる。
Further, the
さらに均油管3によって、オイルポット17を経由してハウジング11の内部に油Aを供給ことができるため、均油管3を直接ハウジング11に設ける場合に比べて、油Aをハウジング11の内部に供給した際に、ハウジング11の内部の冷媒Rの流れによってハウジング11の内部に供給した油Aの巻き上げを抑制することができる。よって、巻き上げられた油Aがスクロール圧縮機13を通過してハウジング11の外部へ吐出されてしまうことを抑制できる。この結果、システム内の油循環量(OC%)を低減することが可能となる。さらにハウジング11に比べてオイルポット17の方が肉厚が薄いため、均油管3を容易に設置できる。このため、製造コストを抑えることが可能となる。
Further, the oil A can be supplied to the inside of the
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。
例えば、オイルポット17はアキュムレータ16と隣接して配置されていてもよい。これにより、ハウジング11にオイルポット17を取り付けるためのブラケット37bと、ハウジング11にアキュムレータ16を取り付けるためのブラケット37aとを共通化することができる。よって、二段圧縮機2の製造の容易化や、コストダウンが可能となる。
Although the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, the configurations and combinations of the embodiments in the embodiments are examples, and the addition and omission of configurations are within the scope not departing from the gist of the present invention. , Substitutions, and other changes are possible. Further, the present invention is not limited by the embodiments, and is limited only by the scope of the claims.
For example, the
さらに、油落し管72、油戻し管73、冷媒熱交換部74、アキュムレータ熱交換部77、温度センサ81のセンサ取付部69、及び液面センサ82は必ずしも設けなくともよい。
Furthermore, the
また、ハウジング11内には低段側の圧縮機としてロータリ圧縮機12を設け、高段側の圧縮機としてスクロール圧縮機13を設けたが、これに限定されない。例えば、低段側の圧縮機としてスクロール圧縮機13を設け、高段側の圧縮機としてロータリ圧縮機12を用いてもよい。また低段側、高段側ともにスクロール圧縮機13を設けてもよいし、低段側、高段側ともにロータリ圧縮機12を設けてもよい。さらに、スクロール圧縮機13及びロータリ圧縮機12以外の圧縮機を設けてもよい。
Further, in the
1…圧縮機システム
2…密閉型二段圧縮機
3…均油管
11…ハウジング
12…ロータリ圧縮機(低段側圧縮部)
13…スクロール圧縮機(高段側圧縮部)
14…電動モータ
15…回転軸
16…アキュムレータ
17…オイルポット
21…本体部
22…上部蓋部
23…下部蓋部
31…上部軸受
31a…軸受流路
32A、32B…下部軸受
33…吸入管
34…吐出管
35…噴込管
36…落し管用開口
37a…ブラケット
37b…ブラケット
38…ロータ
39…ステータ
41…偏心軸部
42…ピストンロータ
44…シリンダ
44a…吸入孔
48…ボルト
51…固定スクロール
52…端板
52a…吐出孔
53…固定ラップ
56…偏心軸部
57…旋回スクロール
58…端板
59…旋回ラップ
60…ディスチャージカバー
61…ポット本体部
62…ポット上蓋部
63…ポット下蓋部
67…下部接続管
68…上部接続管
69…センサ取付部
70…ボルト
71…オイルセパレータ
72…油落し管(油落し部)
73…油戻し管(油戻し部)
74…冷媒熱交換部(ガス熱交換部)
75…冷媒供給源
77…アキュムレータ熱交換部
81…温度センサ
82…液面センサ
82a、82b…計測部
C1…圧縮室
C2…圧縮室
MC…中間圧空間
DC…吐出空間
O1…油溜まり
O2…油溜まり
F…流体
R…冷媒
R1…冷媒
A…油
X…軸線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
13 ... Scroll compressor (high stage compression section)
DESCRIPTION OF
73 ... Oil return pipe (oil return part)
74 ... Refrigerant heat exchange section (gas heat exchange section)
75 ...
Claims (9)
前記ハウジングの内部で、ガスを圧縮する低段側圧縮部と、
前記ハウジングの内部で、前記低段側圧縮部の上方に配置されて、該低段側圧縮部から吐出されたガスをさらに圧縮する高段側圧縮部と、
前記油溜まりの位置、及び、前記油溜まりの位置の上方で前記ハウジングの内部に連通し、油を貯留し、かつ前記ハウジングの内部に油を供給するオイルポットと、
を備える密閉型二段圧縮機。 A housing having a sump in the lower part of the interior;
A low-stage compression section for compressing gas inside the housing;
A high-stage compression section that is disposed above the low-stage compression section inside the housing and further compresses the gas discharged from the low-stage compression section;
An oil pot that communicates with the interior of the housing above the position of the oil reservoir and the position of the oil reservoir, stores oil, and supplies oil to the interior of the housing;
Hermetic two-stage compressor.
前記オイルセパレータと前記オイルポットとを接続して、前記オイルセパレータからの油を前記オイルポットへ導入可能とする油戻し部と、
をさらに備える請求項1又は2に記載の密閉型二段圧縮機。 An oil separator that separates oil from the gas discharged from the high-stage compression section;
An oil return section that connects the oil separator and the oil pot, and allows oil from the oil separator to be introduced into the oil pot;
The hermetic two-stage compressor according to claim 1, further comprising:
前記オイルポットの熱によって、前記アキュムレータを加熱するアキュムレータ熱交換部と、
をさらに備える請求項3又は4に記載の密閉型二段圧縮機。 An accumulator for separating the liquid phase from the gas and supplying the gas phase to the low-stage compression section;
An accumulator heat exchanger that heats the accumulator with the heat of the oil pot;
The hermetic two-stage compressor according to claim 3 or 4, further comprising:
前記接続管の外周面には、油の温度を計測する温度センサを設置するセンサ取付部が設けられている請求項1から6のいずれか一項に記載の密閉型二段圧縮機。 The oil pot is provided with a connecting pipe connected to the position of the oil reservoir in the housing, and the interior of the oil pot communicates with the interior of the housing at the position of the oil reservoir,
The hermetic two-stage compressor according to any one of claims 1 to 6, wherein a sensor mounting portion for installing a temperature sensor for measuring the temperature of oil is provided on an outer peripheral surface of the connection pipe.
各々の前記密閉型二段圧縮機における前記オイルポット同士を接続する均油管と、
をさらに備える圧縮機システム。 A plurality of hermetic two-stage compressors according to any one of claims 1 to 8,
An oil equalizing pipe connecting the oil pots in each of the hermetic two-stage compressors;
A compressor system further comprising:
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